水电站工程施工导流方案探究

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1工程概况

某水电站工程位于黑龙江省东宁县境内，枢纽工程由两岸混凝土重力坝段、中间溢流坝段、引水隧洞及电站厂房组成。左岸重力坝坝顶长40m，右岸重力坝坝顶长83m，坝顶宽6.0m，坝顶高程360.40m。溢流坝坝顶长76m，堰顶高程348.00m。引水隧洞进口位于坝址左岸上游约80m处，进口底高程344.50m，洞长4200.0m，洞径4.5m。电站装机15.0MW，其中2台7.0MW，1台1.0MW。本工程初步设计于2010年审查通过，2012年开工兴建。

2施工导流方案

2.1导流标准

本工程拦河坝为3级建筑物，根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303－2004)第3.2.1条的规定，大坝导流建筑物级别为5级，相应土石类建筑物的洪水重现期为10～5年，根据本工程的实际情况(水文资料系列大于20年)，取规范的下限5年一遇。坝体施工期临时度汛洪水标准采用重现期10年。

2.2导流方案

本工程具有以下特点:①河谷处宽度约80m，覆盖层厚约为6.0m;右岸地形较平缓，覆盖层厚约为4.6m;左岸陡峻，覆盖层较薄;②坝顶长度与坝高的比值河谷系数η约为6.0，对于混凝土坝η＞4.5时，一般适合分期导流，平面上河道呈U型;③洪水历时较短，属于骤涨骤降型河流。因此，施工导流方式采用分期导流，可以降低工程的风险，河谷较长对主体工程施工的展开影响较小。可行性研究阶段比较了3种导流方案，即方案Ⅰ:明渠底孔(溢流坝下)导流;方案Ⅱ:束窄河道底孔(重力坝下)导流;方案Ⅲ:一次拦断隧洞导流(2条洞径6.0m导流洞)。方案Ⅲ导流工程投资大不予考虑，初步设计阶段仅对方案Ⅰ和方案Ⅱ两种导流方案做进一步比较。由于初步设计阶段溢流坝堰顶高程较可行性研究阶段降低了5.0m，不宜布置底孔，所以方案Ⅰ改为明渠缺口导流。

2.3导流方案选择

现将方案Ⅰ、方案Ⅱ导流程序分述如下:方案Ⅰ:明渠、缺口导流。明渠布置在右岸，底宽10m;缺口布置在左岸溢流坝段内，设置1孔，净宽12m，进出口底高程均为335.00m。该方案分两期施工，第一年保持原有河道过流，5月初进行右岸导流明渠开挖，同时修筑一期土石围堰的纵向围堰(导流明渠左堤)。第一年6月1日主体工程开工，施工5年大汛水位以上左岸重力坝段及右岸坝基，第一年大汛后进行河道截流，洪水由导流明渠过流，围堰挡第二年大汛洪水，在一期围堰保护下，施工左岸重力坝段、溢流坝段，同时预留1孔缺口;二期缺口导流，即第二年大汛后进行右岸导流明渠截流，洪水由缺口导流，围堰挡第三年大汛洪水，在二期围堰保护下施工明渠段坝体。方案Ⅱ:束窄河道、底孔导流。一期由左侧束窄河道过流，二期由底孔过流。底孔布置在右岸重力坝段内，共设2孔，每孔断面4m×4m，进出口底高程均为335.00m。该方案分两期施工:一期为第一年4～9月，束窄左侧河道，基本保持天然河道过水断面，修建一期围堰，在一期围堰保护下施工右岸重力坝段，同时预留导流底孔。第一年9月下旬进行河道截流，修建二期围堰，施工溢流坝及左岸重力坝段，围堰拦挡第二年大汛洪水，第三年大汛由坝体拦挡。方案Ⅰ、方案Ⅱ导流工程量及投资见表1。从技术上看，方案Ⅰ施工程序复杂，需形成3次基坑，各期施工强度不均衡。方案Ⅱ各年度施工强度较均衡，且施工程序简单，二期施工时间较长，有利于施工进度安排。从投资上看，两方案投资相差不大，方案Ⅱ比方案Ⅰ少13.83万元。综上所述，施工导流方案推荐方案Ⅱ，即束窄河道、底孔导流方案。

3结语

施工导流是水利水电工程施工组织设计的中心环节，也是编制施工总进度计划的主要依据。正确选择施工导流方案，不仅对降低工程造价、缩短工期、提高工程质量和施工安全具有重大影响，而且也影响到坝址、坝型和枢纽布置方案的选择。

作者：刘振华 刘茂样 单位：黑龙江省宏禹水利工程建设监理有限责任公司 黑龙江农垦勘测设计研究院